高三同步練習(xí)曲線運動運動的合成與分解

1、曲線運動 運動的合成與分解一、單項選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1.如圖1所示，某人游珠江，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ソ懈魈幩魉俣认嗟?，他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是 ()A水速大時，路程長，時間長B水速大時，路程長，時間短C水速大時，路程長，時間不變 圖1D路程、時間與水速無關(guān)2在地面上觀察下列物體的運動，其中物體一定做曲線運動的是 ()A向東運動的質(zhì)點受到一個向西的力的作用B正在豎直上升的氣球突然遭遇一陣北風(fēng)C河水勻速流動，正在河里勻速駛向?qū)Π兜钠在勻速行駛的列車上，相對列車水平向后拋出的一個小球3.A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在

2、水平面上，現(xiàn)物體A以v1 的速度向右勻速運動，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是、時，如圖2所示物體B的運動速度vB為(繩始終有拉力) () 圖2Av1sin/sinBv1cos/sin Cv1sin/cos Dv1cos/cos4.如圖3所示為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知在B點時的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是 ()AD點的速率比C點的速率大BA點的加速度與速度的夾角小于90° 圖3CA點的加速度比D點的加速度大D從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小5質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變9

3、0°(大小不變)后，物體可能做 ()A加速度大小為的勻變速直線運動B加速度大小為的勻變速直線運動C加速度大小為的勻變速曲線運動D勻速直線運動6(2009·江蘇高考)在無風(fēng)的情況下，跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力，如圖4所示的描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是 ()圖47.如圖5所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長 桿的一端放在地上通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處，在桿的中點C處拴一細繩，繞過兩個滑輪后掛上重物M.C點與O點距離為l.現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)

4、動，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了90°角)，此過程中下述說法中正確的是 ()A重物M做勻速直線運動B重物M做勻變速直線運動C重物M的最大速度是lD重物M的速度先減小后增大8.質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在xy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖6所示，下列說法正確的是 ()A質(zhì)點的初速度為4 m/sB質(zhì)點所受的合外力為3 NC質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直 圖6D2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s9.民族運動會上有一騎射項目如圖7所示，運動員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1，運動員靜止時射出的弓箭速度為v2，跑道離固

5、定目標(biāo)的最近距離為d.要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短，則 ()A運動員放箭處離目標(biāo)的距離為B運動員放箭處離目標(biāo)的距離為C箭射到固定目標(biāo)的最短時間為D箭射到固定目標(biāo)的最短時間為10.如圖8所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以dH2t2(式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做 ()A速度大小不變的曲線運動 圖8B速度大小增加的直線運動C加速度大小、方向均不變的曲線運動D加速度大小、方向均變化的曲線運動二、計算題(本題共2小題，共30分，解答時應(yīng)寫出

6、必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11. (14分)一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩子提升一個質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運動，經(jīng)過時間t繩子與水平方向的夾角為，如圖9所示，試求：(1)車向左運動的加速度的大小；(2)重物m在t時刻速度的大小 圖912(16分)寬9 m的成形玻璃以2 m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進，在切割工序處，金剛割刀的速度為10 m/s，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，則：(1)金剛割刀的軌道應(yīng)如何控制？(2)切割一次的時間多長？參考答案：1.解析：游泳者相對于岸的速度為他相對于水的

7、速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度與岸的夾角越小，路程越長，但過河時間t，與水速無關(guān)，故A、B、D均錯誤，C正確答案：C2.解析：A：質(zhì)點仍做直線運動；B：氣球的運動方向與受力方向不共線，做曲線運動；C：兩個勻速直線運動的合運動仍是勻速直線運動；D：若小球相對車向后拋出的速度與車前進的速度大小相同，則小球相對地面的速度為零，故做自由落體運動，為直線運動答案：B3.解析：設(shè)物體B的運動速度為vB，此速度為物體B合運動的速度，根據(jù)它的實際運動效果，兩分運動分別為：沿繩收縮方向的分運動，設(shè)其速度為v繩B；垂直繩方向的圓周運動，速度分解如圖所示，則有vB=物體A的合運動對應(yīng)的速度為v1，它

8、也產(chǎn)生兩個分運動效果，分別是：沿繩伸長方向的分運動，設(shè)其速度為v繩A；垂直繩方向的圓周運動，它的速度分解如圖所示，則有v繩A=v1cos由于對應(yīng)同一根繩，其長度不變，故：v繩Bv繩A根據(jù)三式解得：vBv1cos/cos.選項D正確答案：D4.解析：質(zhì)點做勻變速曲線運動，合力的大小方向均不變，加速度不變，故C錯誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質(zhì)點由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確；A點的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90°，B錯誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯誤答案：A5.解析：物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做

9、勻速直線運動，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故F合F3，加速度a，但因不知原速度方向與F合的方向間的關(guān)系，故C選項正確答案：C6.解析：跳傘運動員在空中受到重力，其大小不變，方向豎直向下，還受到空氣阻力，其始終與速度反向，大小隨速度的增大而增大，反之則減小在水平方向上，運動員受到的合力是空氣阻力在水平方向上的分力，故可知運動員在水平方向上做加速度逐漸減小的減速運動在豎直方向上運動員在重力與空氣阻力的共同作用下先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動由以上分析結(jié)合vt圖象的

10、性質(zhì)可知只有B正確答案：B7.解析：由題知，C點的速度大小為vCl，設(shè)vC與繩之間的夾角為，把vC沿繩和垂直繩方向分解可得，v繩vCcos，在轉(zhuǎn)動過程中先減小到零再反向增大，故v繩先增大后減小，重物M做變加速運動，其最大速度為l，C正確答案：C8.解析：由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為1.5 m/s2，受力Fx3 N，由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運動，速度為vy4 m/s，受力Fy0.因此質(zhì)點的初速度為5 m/s，A選項錯誤；受到的合外力為3 N，B選項正確；顯然，質(zhì)點初速度方向與合外力方向不垂直，C選項錯誤；2 s末質(zhì)點速度應(yīng)該為v m/s2 m/s，D選項錯誤答案：B

11、9.解析：要想以箭在空中飛行的時間最短的情況下?lián)糁心繕?biāo)，v2必須垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目標(biāo)，如圖所示，故箭射到目標(biāo)的最短時間為，C對，D錯；運動員放箭處離目標(biāo)的距離為，又sv1tv1·，故，A、B錯誤答案：C10.解析：物體B參與了兩個方向的運動，一個是水平方向上的勻速直線運動，另一個是在豎直方向上的運動，由豎直方向A、B間的距離dH2t2類比初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律xat2可知物體B勻加速上升，加速度a4 m/s2，因此物體B在豎直方向做勻加速直線運動，兩個運動的合成為勻變速曲線運動答案：C 11.解析：(1)汽車在時間t內(nèi)向左走的位移：xHcot又汽車勻加速運動xat2所以a(2)此時汽車的速度v汽at由運動的分解知識可知，汽車速度v汽沿繩的分速度與重物m的速度相等，即v物v汽cos得v物.答案：(1)(2)12.解析：(1)由題目條件知，割刀運動的速度是實際的速度，所以為合速度其分速度的效果是恰好相對玻璃垂直切割設(shè)割刀的速度